(57)【要約】【課題】現今のテストボードの規格を満たすことができる情況下で、プローブカード全体の厚さを増やすことでテスト深度が不十分であるという問題を解決するプローブカードの多階式プリント回路板を提供する。【解決手段】支持対象体１０と増生部２０とを備える。そのうち支持対象体１０は、内部に所定の態様を呈する回路配線１３を有し、周縁がテストボード５０から支持され、増生部２０は、内部に所定の態様を呈する導通配線２３を有し、かつ支持対象体１０の支持されていない部位の下方に連結されることで支持対象体１０と増生部２０の周縁との間に階段状の落差が形成され、導通配線２３と回路配線１３とが電気的に導通する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に所定の態様を呈する回路配線を有し、周縁がテストボードから支持される支持対象体と、
内部に所定の態様を呈する導通配線を有し、支持対象体の支持されていない部位の下方に連結されることで、周縁と支持対象体との間に階段状の落差が形成され、かつ導通配線と回路配線とが電気的に導通する増生部と、
を備えることを特徴とするプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項２】
支持対象体は、ＦＲ−４、ＦＲ−５、Polyimide（ＰＩ）、ＢＴのいずれか一つの材料で高圧高温の積層及び組立により形成されることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項３】
増生部は、ＦＲ−４、ＦＲ−５、Polyimide（ＰＩ）、ＢＴのいずれか一つの材料で高圧高温の積層及び組立により形成されることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項４】
支持対象体は第一端面と、第一端面に背中合わせに位置する第二端面とを区分することを可能にし、かつ第一端面と第二端面の支持されていない位置とに別々に所定の範囲に限定されかつ回路配線に電気的に接続する連接端点が形成され、第一端面の連接端点はテストボードとの電気的接続に用いられ、第二端面の連接端点は増生部の導通配線との電気的接続に用いられることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項５】
支持対象体の厚さは約３．２ｍｍから７．０ｍｍの間であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項６】
支持対象体の幅は６インチから１７インチの間であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項７】
増生部の外郭は支持対象体の外郭より小さいことを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項８】
増生部は、頂面と、頂面に背中合わせに位置する底面とを区分することを可能にし、かつ頂面と底面とに別々に所定の範囲に限定されかつ導通配線に電気的に接続する接合端点が形成され、頂面の接合端点は支持対象体の回路配線との電気的接続に用いられ、底面の接合端点は接続基板（Substrate）との電気的接続に用いられることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項９】
増生部の厚さは０．５ｍｍから６．０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１０】
増生部の幅は１６インチ以内であることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１１】
支持対象体と増生部との間はフィルム（ＰＰ）により高温高圧で結合及び連結されることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１２】
増生部と支持対象体とを連接する際、精密に研磨された鋼板により位置を一定にすることを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１３】
支持対象体と増生部とは一体成型され、その成型方法は支持対象体の周辺の下方を所定の厚さで除去し、そののち同じ側の除去されていない部位を増生部に形成することを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１４】
支持対象体と増生部とを含み、支持対象体は内部に所定の態様を呈する回路配線を有し、その周縁がテストボードから支持され、増生部は内部に所定の態様を呈する導通配線を有し、その一端が支持対象体の支持されていない部位の下方に連結され、かつ導通配線と回路配線とは電気的に導通することで支持対象体と増生部の周縁との間に階段状の落差が形成される多階式プリント回路板と、
一端面が増生部の自由端面に連接されることで増生部と支持対象体と電気的に導通可能である接続基板と、
内部に所定の数量の垂直式プローブが内蔵されたプローブヘッドであって、垂直式プローブの一端が増生部の他端面に連接されることにより垂直式プローブと増生部とを電気的に導通させ、かつ垂直式プローブの他端がテスト対象物に接触するように露出するプローブヘッドと、
を備えることを特徴とするプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１５】
支持対象体とテストボードとを電気的に接続させることで、プローブによりテスト対象物を測定して得た電気信号をテストボードに伝送し、判読させることが可能であることを特徴とする請求項１４に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１６】
増生部とプローブヘッドとの間に挟まれるように配置されることで増生部とプローブヘッドとを電気的に導通させる接続基板を有することを特徴とする請求項１４に記載のプローブカードの多階式プリント回路板。
【請求項１７】
プローブカードを取り、プローブカードは多階式プリント回路板とプローブヘッドを備え、多階式プリント回路板は支持対象体と増生部を含み、支持対象体の内部に所定の態様を呈する回路配線を有し、増生部の内部に所定の態様を呈する導通配線を有し、増生部の一端を支持対象体の支持されていない部位の下方に連結し、導通配線と回路配線とを電気的に導通させることで支持対象体と増生部の周縁との間に階段状の落差が生じ、プローブヘッドは内部に所定の数量の垂直式プローブを内蔵し、垂直式プローブの一端を増生部の他端面に連接することで垂直式プローブと増生部とを電気的に導通させ、また垂直式プローブの他端をテスト対象物に接触させるように露出させ、
プローブカードをテストボードに置き、テストボードにより支持対象体の周縁を支持し、
支持対象体の回路配線とテストボードとを電気的に接続させることでプローブによりテスト対象物を測定して得た電気信号をテストボードに伝送し、判読させる、
ことを特徴とするプローブカードの支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカード、詳しく言えばプローブの多階式プリント回路板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般の集積回路に対しパッケジングを行う前、プローブカードを介して回路をテストすることにより不良品を抜き取り完成品の歩留まりを高める必要がある。
一般の垂直式プローブカードの構造は、プリント回路板（Printed Circuit Board、ＰＣＢ）、接続基板（Substrate）、及び垂直式プローブヘッド（Probe Head）を備える。そのうち接続基板は一側がプリント回路板に連接されることでプリント回路板に電気的に導通し、垂直式プローブヘッドは接続基板の他側に連接される。これにより、垂直式プローブヘッド内に内蔵されている垂直式プローブは接続基板を介してプリント回路板と電気的に接続することが可能となる。しかし、プリント回路板がテストボードから支持されないとプローブカード全体が安定しない。またテストボードの支持可能なサイズが限定されるため、プリント回路板の厚さは支持可能な限定範囲を満たさなければならない。また接続基板は組立方式（Build up）で積層することで厚さを増やすことが可能であるが、毎回組み立てられる媒質原料物の厚さは３０μmから６０μmに限定され、かつ接続基板はレーザー（laser）による穿孔作業を受けなければならないため、接続基板の厚さは一般的に０．８ｍｍから１．１ｍｍに限定されてしまう。このため、プリント回路板と接続基板の厚さは限定され、プローブヘッドのプローブは長すぎてはいけないという情況下で、テストボードが最下の始点に下がってもプローブヘッドのプローブとテスト待ちの集積回路とを接触させることができず、それに伴いプローブカードがテスト作業を進めることができないという事態が発生する。
【０００３】
したがって、上述の欠点を解決するために、業界では二枚のプリント回路板または接続基板をスズ玉で高温リフローソルダリングして接合することにより、スズ玉を介して二枚のプリント回路板または接続基板の間を電気的に導通させることが考案された。しかし、このような方法はプローブカード全体の厚さを増やすことができる一方、以下のような若干の欠点が生じる。１）スズ玉を介して二枚のプリント回路板または接続基板を電気的に導通させることで電気信号に信号反射または損耗が生じるという問題が発生し、それに伴い信号の品質が落ちてしまう事態が発生する。２）スズ玉によりリフローソルダリングした後、技術と製造工程の条件（例えばスズ玉の大きさが異なる）が原因で二枚のプリント回路板または接続基板の間の水平度が悪くなる。３）スズ玉によりリフローソルダリングした後、材料および操作条件によってスズ玉の結合力が異なり、接続基板の厚さが比較的薄いため衝撃または損傷を受けてスズ玉を脱落させる事態が発生する。４）スズ玉によるリフローソルダリングの採用に伴い製造工程、費用ともに増加する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の欠点に鑑みて、本発明の主な目的は、現今のテストボードの規格を満たすことができる情況下でプローブカード全体の厚さを増やすことでテスト深度が不十分であるという問題を解決するプローブカードの多階式プリント回路板を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、電気信号の伝送配線が外の環境に露出するのに伴い、反射が激し過ぎ酸化が発生するという欠点を防止可能であるプローブカードの多階式プリント回路板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明によるプローブカードの多階式プリント回路板は、支持対象体と増生部とを備える。そのうち支持対象体は、内部に所定の態様を呈する回路配線を有し、周縁がテストボードから支持され、増生部は、内部に所定の態様を呈する導通配線を有し、かつ支持対象体の支持されていない部位の下方に連結されることで支持対象体と増生部の周縁との間に階段状の落差が形成され、導通配線と回路配線とが電気的に導通する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の特徴と目的を実施例と図面に基づいて説明する。まず図面の説明は次の通りである。
図１は、本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の分解斜視図である。
図２は、本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の斜視図である。
【０００７】
図３は、本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の断面図である。
図４は、本発明の第二実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の断面図である。
図５は、本発明の第三実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の斜視図である。
【０００８】
図１から図３に示すように、本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板１００は支持対象体１０と増生部２０とを備える。
支持対象体１０は所定の外郭形態を呈し、かつ第一端面１１と、第一端面１１に背中合わせに位置する第二端面１２とを区分可能なプリント回路板（Printed Circuit Board、ＰＣＢ）である。支持対象体１０はＦＲ−４、ＦＲ−５、Polyimide（ＰＩ）、ＢＴなどの材料で高圧高温の組立及び積層により形成され、積層過程において内部に所定の態様を呈し、電気的に接続する回路配線１３（図３参照）が形成され、第一端面１１と第二端面１２の中間位置に別々に所定の範囲に限定されかつ回路配線に電気的に接続する連接端点１４が形成される。支持対象体１０の厚さはテストボードの支持可能なサイズ範囲内（約３．２ｍｍから７．０ｍｍの間）を満たし、その幅は６インチから１７インチの間であるため、テストボードは支持対象体１０の周縁を支持することが可能である。
【０００９】
増生部２０は支持対象体１０よりも小さい所定の外郭形態を呈し、かつ頂面２１と、頂面２１に背中合わせに位置する底面２２とを区分可能なプリント回路板（Printed Circuit Board、ＰＣＢ）である。増生部２０は、ＦＲ−４、ＦＲ−５、Polyimide（ＰＩ）、ＢＴなどの材料で高圧高温の組立及び積層により形成され、積層過程において内部に所定の態様を呈しかつ電気的に接続する導通配線２３（図３参照）が形成され、頂面２１と底面２２との中間位置に別々に所定の範囲に限定されかつ導通配線２３に電気的に接続する接合端点２４が形成される。増生部２０の厚さは０．５ｍｍから６．０ｍｍの間、その幅は１６インチ以下である。
【００１０】
以上は本発明の一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板１００の主な構成ユニットについての説明である。続いてその組立形態および使用法について説明する。
まず増生部２０の頂面２１に形成される接合端点２３および支持対象体１０の第二端面１２に形成される連接端点１３の形態と位置とが一致するため、増生部２０の頂面２１上の接合端点２３と支持対象体１０の第二端面の連接端点１３とを積層することが可能である（積層の際にＰＣＢ製造工程のフィルム（ＰＰ）により高温高圧の結合が可能である）。これにより支持対象体１０と増生部２０とを一体に成型し、かつ支持対象体１０と増生部２０内部の回路配線１３と導通配線２３とを電気的に相互導通させることが可能となる。この時、増生部２０の幅が支持対象体１０の幅より狭いため、支持対象体１０の第二端面１２と増生部２０の周縁との間に階段状の落差が生じ、そして落差範囲内の支持対象体１０の周辺はテストボード５０から支持されることが可能である。続いて接続基板３０（Substrate）（接続基板は一般の規格形態と空間転換効果を有する周知のユニットであるため、詳しい説明を省く）の一端面と増生部２０の底面２２とを積層及び連接することで接続基板３０と増生部２０と支持対象体１０とを電気的に導通させる。続いて所定の数量の垂直式プローブ４１が内蔵されたプローブヘッド４１（Probe Head）を接続基板の他端面に連接することでプローブ４１の一端を接続基板３０と電気的に導通させ、他端をテスト対象物（例えば集積回路など）に接触させるように露出させる。最後に、支持対象体１０の第一端面１１の連接端点１４とテストボードとを電気的に接続させることでプローブ４１によりテスト対象物を測定して得た電気信号をテストボードに伝送し、判読させる。
【００１１】
これにより、支持対象体１０が支持される厚さの限定範囲に影響を与えない情況下で、本実施例における増生体２０全体の厚さを増やすことが可能となる。言い換えれば、プローブ４１およびテストボード５０から支持される支持対象体１０の間の距離を伸ばすことでテストボードのテスト深度が不十分であるという問題を解決することが可能となる。
また、増生部２０と支持対象体１０との間は高温高圧の積層方法により連接され、このステップはプリント回路板（ＰＣＢ）の製造過程に含まれているため、余計なステップと費用が発生しない。また支持対象体１０と増生部２０との間に電気的に導通する回路配線１３と導通配線２３とはすべて内部に形成される（露出してはんだ付けされた状態でない）ため、信号反射または損耗などの信号品質の低下が発生しない。さらに、増生部２０と支持対象体１０とを積層する際、精密に研磨された鋼板により積層の位置決めを行うため、積層された後の完成品の平面度が良好である。また増生部２０と支持対象体１０とは高温高圧で積層されるため、両者の間の結合強度はリフローソルダリング法による結合強度よりも良好である。
【００１２】
図４に示すのは本発明の第二実施例である。上述の第一実施例と違うのは接続基盤３０（Substrate）の設計が簡略化され、本来接続基板３０（Substrate）に配置されていた回路を増生部２０に設けることである。したがって、コストの削減が可能となる。
図５に示すように、本発明の第三実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板２００は前述の実施例と同様に支持対象体６０と増生部７０を備える。その違いは支持対象体６０と増生部７０が一体成型されることである。つまり支持対象体６０が完成した時の厚さは一般のテストボードの支持可能な厚さより大きいが、支持対象体６０の周辺の下方（即ち支持される部位）を除去方法（プリント回路板を部分的に除去できる方法であればどんな方法でもよい）で除去し、支持対象体６０の中央の下方（テストボードから支持される部位以外の部位）に突出する増生部７０に形成することで前述の実施例と同じ目的を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の分解斜視図である。
【図２】本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の斜視図である。
【図３】本発明の第一実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の断面図である。
【図４】本発明の第二実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の断面図である。
【図５】本発明の第三実施例によるプローブカードの多階式プリント回路板の斜視図である。
【符号の説明】
【００１４】
１００  プローブカードの多階式プリント回路板、１０  支持対象体、１１  第一端面、１２  第二端面、１３  回路配線、１４  連接端点、２０  増生部、２１  頂面、２２  底面、２３  導通配線、２４  接合端点、３０  接続基板、４０  プローブヘッド、４１  垂直式プローブ、５０  テストボード、２００  プローブカードの多階式プリント回路板、６０  支持対象体、７０  増生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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